| 研究課題/領域番号 |
15K00593
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
竹内 文章 岡山大学, 環境管理センター, 教授 (90294446)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 鉄酸化細菌 / A. ferrooxidans / 高活性株 / 環境浄化 / 資源回収 / 生化学的解析 / 電気培養 / 微生物固定化 |
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| 研究実績の概要 |
環境浄化及び資源回収に活用できる高活性鉄酸化細菌の電気培養液を使用して実際への応用技術を確立することを目的としている。現在得られているAcidithiobacillus ferrooxidans の単離株の中で高活性鉄酸化細菌は，独立栄養細菌で，特に高価な栄養源を必要としないが，増殖が遅いという課題がある。生化学的解析等の諸性質の解明及び実際に高活性鉄酸化細菌を使用する場合にも菌体の高い収量が必要となる。そのために電気培養法について，さらに開発を行う。高活性鉄酸化細菌としては，高度な銅リーチング活性を持つ株は，現地に存在する菌株よりも銅鉱石等に対して銅の溶出が著しく高く，バクテリアリーチングの高効率化が可能となる。また，無機あるいは有機水銀から金属水銀として還元気化する高い活性を持つ株は，吸引吸着設備と組み合わせることによって，漏れることなく水銀の回収する技術を確立する。このことは，地球上に広く存在する水銀を高い熱処理をすることなく低コストで浄化することができる。これらの株と従来から諸性質がよく判明されている標準株について，様々な生化学的な緒性質の解明することとともに，これらの菌株の活用について検討を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究では，これまで 300株を超える鉄酸化細菌 Acidithiobacillus ferrooxidans の単離株の中から目的に応じた銅のリーチング，水銀の気化等の高活性株を有していることである。これらの菌株は，重金属が溶出しやすい酸性条件下で生育するためにバイオリーチング，バイオボラタリゼーション技術として利用できる。前者は高活性株を使用することで，従来の技術に比べ高効率化が可能であり，特に，後者は特有の生物機能を活用することで，水銀を生物濃縮するのではなく，金属水銀として気化する活性が強く，従来の気化水銀を吸着する技術と組み合わせることで適正に水銀を回収できることを提案してきた。
これらの菌株は，増殖が遅いという課題があったが，長年開発を進めてきた独自の電気培養法を用いて高濃度培養が可能となり，有能酵素の精製等によって生化学的諸性質の解明が進んできた。さらに，得られる高濃度菌液を実際の現場で活用することで，本研究の課題である銅などの重金属回収，水銀についての環境修復を省エネルギー的に実施する見通しを得た。
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| 今後の研究の推進方策 |
環境浄化及び資源回収に活用できる高活性鉄酸化細菌が電気培養で高濃度菌体が得られるようになったために，さらに，培養液あるいは微生物を担体に固定化する固定化微生物法による実用化，菌体活性の持続させる手法について検討を行う。これらの成果は学術的にも技術的にも非常に意義がある課題であるために，実用化に向けて，鉄酸化細菌を活用したバクテリアリーチング及びバイオボラタリゼーション技術として定説を得る。
さらに，これまで開発した電気培養装置について，効率化のための構造上の改良及び操作取扱いの簡素化について検討する。
また，低温等の特異的下における高効率化の活性評価，現在の対象物質以外の物質に関して実用例の調査，実用例現場について調査研究，菌株のクスリーニング調査を継続して行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究課題の目的はおおむね達成しているが，社会的に要望のある実用化及び国際展開に関しては，支援団体及び企業等との調整が必要不可欠であったが，支援団体（国）及び協力企業等の方針が定まってなかったためである。さらに協議を重ね，時間と経費をかけて事業を推進する。
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